سعة حرارية

	الديناميكا الحرارية
الفروع
	كلاسيكية • احصائية • كيميائية; التوازن / اللاتوازن; موائع حرارية
قوانين
	القانون الصفري; القانون الأول; الثانون الثاني; القانون الثالث
الحالة والخصائص
العمليات والدورات
	العمليات:; متساوية لاضغط • Isochoric • متساوية الحرارة; Adiabatic • Isentropic • Isenthalpic; Quasistatic • Polytropic; Reversibility • Endoreversibility • عدم قابلية العكس :; Heat engines • مضخات الحرارة; كفاءة حرارية
المعادلات
	مبرهنة كارنو; مبرهنة كلاوسيوس; علاقة أسياسية; قانون الغاز القياسي; علاقات ماكسويل; العمل جدول المعادلات الثرموديناميكية
محتملات
حرارة داخلية
Enthalpy
طاقة هلمهولتس الحرة
طاقة گيبس الحرة
التاريخ والثقافة
	:; Entropy and time • Entropy and life; Brownian ratchet • Maxwell's demon; Heat death paradox • Loschmidt's paradox; Synergetics التاريخ:; التاريخ • التاريخ • Entropy • قوانين; الحركة الدائمة; نظريات:; Caloric theory • Vis viva • Theory of heat; المكافئ الميكانيكي للحرارة • Motive power; منشورات:; "An Experimental Enquiry Concerning ... Heat"; "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances"; "Reflections on the Motive Power of Fire" خطوط زمنية:; الثرموديناميكا • محركات الحرارة الفن:; Maxwell's thermodynamic surface
الفهماء
	دانيال برنولي; سادي كارنو; بنوا پول إميل كلاپيرون; رودولف كلاوسيوس; هرمان فون هلمهولتس; يوليوس روبرت فون ماير; وليام رانكين; جون سميتون; گيورگ إرنست شتال; بنجامين طومسون; وليام طومسون; جون جيمس واترستون ·
	• •

السعة الحرارية أوالتحميل الحراري Heat capacity مصطلح من الديناميكا الحرارية يرمز له عادة ب C.

وهي قيمة تبين مدى قابلية جسم ما لتخزين الطاقة الحرارية. حيث ترمز C لقيمة الطاقة الحرارية Q التي يجب إمداد جسم أونظام ما بها لحمل درجة حرارته بدرجة مئوية واحدة. وعلى هذا الأساس فإن وحدة التحميل الحراري هي الجول لكل كلفن. عادة ما يميز بين التحميل الحراري عند ضغط قار والتحميل الحراري عند حجم قار:

السعة الحرارية عند حجم ثابت: ${\displaystyle C_{V =\left({\frac {\partial U {\partial T \right)_{V$

التحميل الحراري عند ضغط ثابت: ${\displaystyle C_{P =\left({\frac {\partial H {\partial T \right)_{P$

كما يمكن تعريف السعة الحرارية بطريقة إحصائية عوض الطريقة الرياضية الترموديناميكية الكلاسيكية.

وجد بالتجربة العملية حتى كمية الحرارة اللازمة لحمل درجة حرارة المادة تختلف حسب طبيعة المادة، عملى سبيل المثال كمية الحرارة اللازمة لحمل درجة حرارة 1Kg من الماء درجة مئوية واحدة تساوي 4186J ولكن لحمل درجة حرارة 1Kg من النحاس درجة مئوية واحدة يلزم 387J . ولهذا فإننا نحتاج إلى تعريف كمية فيزيائية جديدة تأخذ في الحسبان طبيعة المادة المكتسبة اوالفاقدة للحرارة وهذه الكمية هي السعة الحرارية heat capacity . وتعهد السعة الحرارية بأنها مقدار الطاقة الحرارية اللازمة لحمل درجة حرارة المادة درجة مئوية واحدة.

نظرية السعة الحرارية

العوامل المؤثرة في السعة الحرارية النوعية

الجزيئات تتعرض للعديد من الاهتزازات الداخلية المميزة. Potential energy stored in these internal degrees of freedom contributes to a sample’s heat content, but not to its temperature. More internal degrees of freedom tend to increase a substance's specific heat capacity, so long as temperatures are high enough to overcome quantum effects which limit storage of heat into the non-kinetic energy degrees of freedom.

ووحدة السعة الحرارية النوعية J/kg.C o ، فمثلا السعة الحرارية النوعية للماء تساوي 4186J/kg.C o وهذا يعني اننا نحتاج إلى 4186 جول من الطاقة تلزم لحمل واحد كيلوجرام من الماء درجة مئوية واحدة. ونلاحظ ان الماء هواكثر العناصر سعة حرارية في الطبيعة وذلك لان اجسامنا تحتوي على 70% من الماء وهذا يجعل درجة حرارة الجسم ثابتة طوال اليوم والا ارتفعت درجة الحرارة في النهار وانخفضت في الليل، كما ان مياه المحيطات والبحار لا تتغير درجة حرارتهم بسرعة حفاظاً على الكائنات الحية التي فيها وهذا من حكمة الله عز وجل بأنقد يكون للماء اكبر سعة حرارية أي الاقل تأثراً بتغير درجات الحرارة.

يوضح الجدول التالي السعة الحرارية لبعض المواد عند درجة حرارة 25 درجة مئوية (درجة حرارة الغرفة) وعند الضغط الجوي.

Al 900J/kg.C o wood 1700J/kg.C o

Cu 387J/kg.C o glass 837J/kg.C o

Ag 129J/kg.C o water 4186J/kg.C o

Pb 128J/kg.C o ice 2090J/kg.C o

نلاحظ حتى الماء له اكبر سعة حرارية نوعية بحيث أنه يلزم 4186 جول لحمل درجة حرارة 1 كيلوجرام من الماء درجة مئوية واحدة بينما يلزم 900 جول من الحرارة للألمنيوم

جدول السعات الحرارية النوعية

Table of specific heat capacities at 25 °C unless otherwise noted
المادة	الطور	C_p J/(g·K)	C_p,m J/(mol·K)	C_v,m J mol⁻¹·K⁻¹	الحجمية J/(cm³·K)
الهواء (عند سطح البحر، جاف، 0 °س)	غاز	1.0035	29.07	20.7643	0.001297
الهواء (ظروف الغرفة النمطية^A)	غاز	1.012	29.19	20.85
ألومنيوم	صلب	0.897	24.2		2.422
أمونيا	سائل	4.700	80.08		3.263
النسيج الحيواني (والبشري)	مزيج	3.5	—		3.7*
أنتيمون	صلب	0.207	25.2		1.386
أرگون	غاز	0.5203	20.7862	12.4717
زرنيخ	صلب	0.328	24.6		1.878
بريليوم	صلب	1.82	16.4		3.367
بزموث	صلب	0.123	25.7		1.20
كادميوم	صلب	0.231	—		—
ثاني أكسيد الكربون CO₂	gas	0.839*	36.94	28.46
كروم	صلب	0.449	—		—
نحاس	صلب	0.385	24.47		3.45
ألماس	صلب	0.5091	6.115		1.782
إثانول	سائل	2.44	112		1.925
گاسولين	سائل	2.22	228		1.64
زجاج	صلب	0.84
مضى	صلب	0.129	25.42		2.492
گرانيت	صلب	0.790			2.17
گرافيت	صلب	0.710	8.53		1.534
هليوم	غاز	5.1932	20.7862	12.4717
هيدروجين	غاز	14.30	28.82
كبريتيد الهيدروجين H₂S	غاز	1.015*	34.60
حديد	صلب	0.450	25.1^[]		3.537
رصاص	صلب	0.129	26.4		1.44
ليثيوم	صلب	3.58	24.8		1.912
مغنسيوم	صلب	1.02	24.9		1.773
زئبق	سائل	0.1395	27.98		1.888
مثان at 2 °C	غاز	2.191
نيتروجين	غاز	1.040	29.12	20.8
نيون	غاز	1.0301	20.7862	12.4717
أكسجين	غاز	0.918	29.38
شمع الپرافين	صلب	2.5	900		2.325
پولي‌إثيلين (rotomolding grade)	صلب	2.3027
Polyethylene (rotomolding grade)	سائل	2.9308
سليكا (منصهرة)	صلب	0.703	42.2		1.547
فضة	صلب	0.233	24.9		2.44
صفيح	صلب	0.227	—		—
تنگستن	صلب	0.134	24.8		2.58
يورانيوم	صلب	0.116	27.7		2.216
الماء عند 100 °س (بخار)	غاز	2.080	37.47	28.03
الماء عند 25 °س	سائل	4.1813	75.327	74.53	4.1796
الماء عند 100 °C	سائل	4.1813	75.327	74.53	4.2160
الماء عند −10 °س (ثلج)	صلب	2.05	38.09		1.938
زنك	صلب	0.387	25.2		2.76
المادة	الطور	C_p J/(g·K)	C_p,m J/(mol·K)	C_v,m J/(mol·K)	الحجمية J/(cm³·K)

^A Assuming an altitude of 194 metres above mean sea level (the world–wide median altitude of human habitation), an indoor temperature of 23 °C, a dewpoint ofتسعة °C (40.85% relative humidity), and 760 mm–Hg sea level–corrected barometric pressure (molar water vapor content = 1.16%).
*Derived data by calculation. This is for water-rich tissues such as brain. The whole-body average figure for mammals is approximately 2.9 J/(cm³·K)

السعة الحرارية النوعية لمواد البناء

(عادة تهم قطاع الإنشاءات ومصمموالطاقة الشمسية)

السعة الحرارية النوعية لمواد البناء
المادة	الطور	c_p J/(g·K)
Asphalt	صلب	0.920
Brick	صلب	0.840
Concrete	صلب	0.880
Glass, silica	solid	0.840
Glass, crown	صلب	0.670
Glass, flint	صلب	0.503
Glass, pyrex	صلب	0.753
Granite	صلب	0.790
Gypsum	صلب	1.090
Marble, mica	صلب	0.880
Sand	صلب	0.835
Soil	صلب	0.800
Wood	صلب	1.7 (1.2 to 2.3)
المادة	الطور	c_p J/(g·K)

ملاحظات

الهامش

^ Page 183 in: Medical biophysics. Flemming Cornelius. 6th Edition, 2008. (also giving a density of 1.06 kg/L)
^ Table of Specific Heats
^ Textbook: Young and Geller College Physics, 8e, Pearson Education, 2008
^ R.J. Crawford, Rotational molding of plastics
^ Faber, P.; Garby, L. (1995). "Fat content affects heat capacity: a study in mice". Acta Physiologica Scandinavica. 153 (2): 185. doi:10.1111/j.1748-1716.1995.tb09850.x. PMID 7778459.